Какое количество теплоты получает газ при внесении его из помещения с температурой 5°C в машинный зал с температурой

Тема урока: Количество получаемой теплоты при изменении температуры газа

Разъяснение:

Чтобы определить количество теплоты, получаемое газом при изменении температуры, мы можем использовать формулу:

Q = n * C * ΔT,

где Q - количество теплоты (в журналах), n - количество вещества газа (в молекулах), C - молярная теплоемкость газа (в журналах на моль на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Сначала определим количество вещества газа:

n = V / Vm,

где V - объем газа (в дм3), Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 дм3/моль).

n = 40 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 1,79 моль.

Теперь нам нужно найти молярную теплоемкость газа для нашего расчета. Возьмем среднюю молярную теплоемкость с указанного диапазона температур:

C = 29,3 Дж/(моль*°C).

Теперь рассчитаем изменение температуры:

ΔT = T2 - T1,

где T2 - конечная температура (в °C), T1 - начальная температура (в °C).

ΔT = 25°C - 5°C = 20°C.

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты:

Q = n * C * ΔT ≈ 1,79 моль * 29,3 Дж/(моль*°C) * 20°C ≈ 1036,94 Дж.

Итак, количество теплоты, полученное газом при внесении его в машинный зал с температурой 25°C, составляет примерно 1036,94 Дж.

Демонстрация:

Найти количество теплоты, получаемое газом, если объем газа составляет 40 дм3, начальная температура 5°C, конечная температура 25°C, начальное давление 12 МПа.

Совет:

Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с основами термодинамики и тепловой передачей. Изучение молярной теплоемкости газа и формулы для расчета количества теплоты также будет полезным.

Проверочное упражнение:

Найдите количество теплоты, получаемое газом, если объем газа равен 50 дм3, начальная температура 10°C, конечная температура 80°C, начальное давление 8 МПа.